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桑黄菌多糖SVP-a2的结构表征及其通过Fgf2/Wnt通路促进成骨分化的抗骨质疏松作用机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月06日 来源:Carbohydrate Polymers 10.7
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本研究针对骨质疏松(OP)治疗中药物副作用大、疗效有限的问题,从药用真菌桑黄(Sanghuangporus vaninii)中纯化获得新型中性多糖SVP-a2,通过多组学分析揭示其通过激活Fgf2/Wnt/β-catenin通路促进成骨分化,显著改善地塞米松诱导的骨质疏松小鼠骨微结构,为开发天然多糖类骨代谢调节剂提供新策略。
骨质疏松症作为全球性健康难题,随着人口老龄化加剧,其导致的脆性骨折正给医疗系统带来沉重负担。当前临床使用的双膦酸盐、特立帕肽等药物虽能促进骨形成,却伴随下颌骨坏死、非典型股骨骨折等严重副作用。更令人担忧的是,停用特立帕肽后若未及时进行抗骨吸收治疗,患者骨量可能进一步流失。这种治疗困境促使科学家将目光转向天然产物,特别是药用真菌中结构独特的活性多糖。
桑黄作为传统中药使用逾两千年,其多糖成分已被证实具有抗氧化、抗炎等多重生物活性。然而,桑黄多糖对骨组织的具体作用机制仍是未解之谜。吉林大学的研究团队在《Carbohydrate Polymers》发表的研究,首次从桑黄中分离纯化出新型中性多糖SVP-a2,通过整合血清代谢组学、骨组织蛋白质组学和分子生物学技术,系统阐明了其抗骨质疏松的作用机制。
研究采用热水提取结合DEAE-52柱层析纯化获得SVP-a2,通过高效凝胶渗透色谱、红外光谱和核磁共振等技术解析其结构特征。建立地塞米松诱导的骨质疏松小鼠模型,采用Micro-CT评估骨微结构,ALP染色和茜素红染色分析成骨分化能力。通过Western blotting检测关键信号通路蛋白表达,结合KEGG富集分析揭示作用靶点。
Purification of SVP-a2
研究团队从吉林省延边朝鲜族自治州采集桑黄子实体,经热水提取、Sevag法除蛋白后,通过DEAE-52柱层析分离获得三个组分,其中0.0 M NaCl洗脱的SVP-a经Superdex-75进一步纯化为SVP-a2。结构分析显示其为分子量23.593 kDa的中性多糖,主链由→6)-α-Galp-(1→构成,在C-2位存在α-Manp-(1→或α-Manp-(1→2)-α-Fucp-(1→的取代。
Discussion
在机制层面,SVP-a2通过激活Fgf2(成纤维细胞生长因子2)启动Wnt/β-catenin经典通路:抑制糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)的磷酸化,促进β-catenin核转位,进而上调Runx2、Osterix等成骨关键转录因子表达。多组学联合分析发现,SVP-a2显著调节矿物质吸收相关代谢通路,这与Micro-CT显示的小鼠骨密度提升、骨小梁连接性改善的结果相互印证。
Conclusion
该研究不仅首次阐明桑黄多糖通过Fgf2/Wnt通路调控骨代谢的分子机制,更创新性地提出多糖结构特征(如C-2位特定糖基取代)与成骨活性的构效关系。相比现有临床药物,SVP-a2展现出的天然产物安全性和多重靶点调控优势,为开发"菌药新用"的抗骨质疏松辅助疗法提供了重要理论依据和实践方向。
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